JP4613630B2 - 車両の前部整流構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部において車両走行中の空気の流れを整流する車両の前部整流構造に関する。

周知のように、例えば自動車等の車両においては、動力性能及び燃費等を向上させるために空気抵抗を低減することが求められている。空気抵抗係数（Ｃｄ値）を用いて評価される空気抵抗は、車体まわりの空気の流れに影響される。車体側面に空気の剥離が生じ、車体後方に流れる空気が乱れると、空気抵抗係数が大きくなり空気抵抗の増加を引き起こすことが知られている。

この空気抵抗を低減させるための構造として、例えば特許文献１には、車体のサイドコーナ部に碗型突起面を形成することにより、車体側面の空気流の剥離を抑制し、空気抵抗を減少させることを企図した構造が開示されている。また、例えば特許文献２には、フロントバンパに、左右の前輪の前方にそれぞれ舌状に下方に突出するエアスポイラを一体に設けることにより、前輪付近の整流作用を高め、空気抵抗を減少させることを企図した構造が開示されている。
特開平１０―２０３４２９号公報 特開２００１―２３３１４９号公報

ところで、自動車等の車両においては、走行性能だけでなく、ユーザの好みに応じた車体のデザイン性も非常に重要視される。車体デザインは空気特性に直接的に影響を及ぼすので、この車体デザインと空気抵抗とを如何に両立させるかが問題となる。車体デザインの観点から車体前端部分が前方に大きく絞り込まれた車両においては、車両走行中に車体側面に生じ得る空気の剥離がより大きくなる。

上記車両では、空気の剥離に伴い前輪後部の車体側面に低圧領域が形成され、そのために車体下面に沿って車幅方向内方部を車体後方に流れる空気流が車幅方向外方へ吹き出される。このことは、車体側面に渦を発生させるとともに、空気抵抗の増加をもたらし、車両の走行性能を低下させることとなる。

この発明は上記技術的課題に鑑みてなされたもので、車体下面に沿って車幅方向内方部を車体後方に流れる空気が車幅方向外方へ吹き出されることを抑制する車両の前部整流構造を提供することを目的としてなされたものである。

このため、本願の請求項１に係る発明は、平面視において略半円形状を有する車体前部に、車体後方への走行風を受ける受風面部を備えフロントバンパの下方に突出するエアダム部と、前輪が収められるホイールハウスの車体前側で略車幅方向に延びるとともに車体下方に突出するデフレクタ部とを有する車両の前部整流構造であって、前記エアダム部は、車幅方向内方側から車幅方向外方側に向かうにつれて車体後方側に位置するように設けられるとともに該エアダム部の車幅方向外方側の端部が前記デフレクタ部の車幅方向外方側の端部に近接して設けられ、前記デフレクタ部の車幅方向外方側には略車幅方向に延びるサイドエアダム部がさらに設けられ、前記サイドエアダム部は、該サイドエアダム部の車幅方向内方側の端部が前記デフレクタ部の車幅方向外方側の端部に近接して設けられるとともに、フロントバンパの側面の外周部に沿って車体上下方向に延びるように設けられていることを特徴としたものである。

更に、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記エアダム部の下端部の地上高が、前記デフレクタ部の下端部の地上高よりも高くなるように構成されていることを特徴としたものである。

また更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記サイドエアダム部が、前記エアダム部と一体化されていることを特徴としたものである。

本願の請求項１の発明に係る車両の前部整流構造によれば、車体前部においてフロントバンパの下方に突出するエアダム部は、車幅方向内方側から車幅方向外方側に向かうにつれて車体後方側に位置するように設けられるとともに車幅方向外方側の端部がホイールハウスの車体前側で略車幅方向に延びるとともに車体下方に突出するデフレクタ部の車幅方向外方側の端部に近接して設けられることにより、エアダム部とデフレクタ部との間をそれらの車幅方向外方側の端部において略塞いでいる。従って、車体前端部分からホイールハウスにわたる領域において、前輪後部の車体側面に生ずる低圧領域よりも更に低い低圧領域を形成することができ、車体下面に沿って車幅方向内方部を車体後方に流れる空気流が車幅方向外方へ吹き出されることを抑制することができる。

また、デフレクタ部の車幅方向外方側には略車幅方向に延びるサイドエアダム部がさらに設けられ、サイドエアダム部は、車幅方向内方側の端部がデフレクタ部の車幅方向外方側の端部に近接して設けられるとともに、フロントバンパの側面の外周部に沿って車体上下方向に延びるように設けられることにより、前輪後部の車体側面に生ずる低圧領域を更に小さくすることができるので、車体下面に沿って車幅方向内方部を車体後方に流れる空気流が車幅方向外方へ吹き出されることを更に抑制することが可能である。
特に、車体前部が平面視において略半円形状を有する車両では、車体前部において車体側面を流れる空気の剥離が大きくなる。かかるタイプの車両に適用することで、より顕著な効果を奏することができる。

更に、本願の請求項２の発明によれば、基本的には上記請求項１の発明と同様の効果を奏することができる。特に、エアダム部の下端部の地上高が、デフレクタ部の下端部の地上高よりも高くなるように構成されることにより、車体前部下端から前輪タイヤ外周への接平面が地面となす最小角度である車体のアプローチアングルを確保することができる。

また更に、本願の請求項３の発明によれば、基本的には上記請求項１又は２の発明と同様の効果を奏することができる。特に、サイドエアダム部が、エアダム部と一体化されることにより、それらの間に分割線あるいは間隙が存在しないので、車体前部の外観を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る前部整流構造を備えた車両１の斜視図である。図２は、図１に示した車両の車体前部の正面説明図、図３及び図４はそれぞれ、図１に示した車両の車体前部の底面図及び左側面図である。図５は、図１に示した車両の右前部を拡大して示した斜視図である。

これらの図に示されるように、上記車両１は、前輪２の車体前方にフロントバンパ３を備え、前輪２の上方にはフロントフェンダ４を備えている。上記フロントバンパ３及び上記フロントフェンダ４にわたって、それらの下方にはホイールハウス６が形成されており、上記ホイールハウス６内に前輪２が収められている。

車体前端部分を構成するフロントバンパ３は、図３に示されるように、平面視で略半円形状に形成されており、本実施形態にかかる車両１は、車体前方に大きく絞り込まれた形状で構成されている。

上記車体前部には、上記フロントバンパ３の下方にエアダム部１０が配設されており、該エアダム部１０は、車体前面に投影される面を有するように車体後方への走行風を受ける受風面部１１を備え下方に突出している。上記エアダム部１０の車体後方には、ホイールハウス６の車体前側で略車幅方向に延びるデフレクタ部２０が配設されており、該デフレクタ部２０の車幅方向外方端部には略車幅方向外方に延びるサイドエアダム部３０が配設されている。
左右の前輪２の車体前方にそれぞれ設けられる上記エアダム部１０、上記デフレクタ部２０、及び上記サイドエアダム部３０は、本実施形態に係る前部整流構造を構成しており、例えば合成樹脂材料などからなる板状部材で形成されている。

本実施形態では、エアダム部１０とサイドエアダム部３０とが一体化して形成されており、図６及び７に、それらを拡大して示している。図６は、本実施形態に係るエアダム部及びサイドエアダム部の正面図であり、図７は本実施形態に係るエアダム部及びサイドエアダム部の平面図である。

上記エアダム部１０は、フロントバンパ３の外周部に略沿って曲線形状に形成されており、その車幅方向外方端部は車体後方に延びている。上記エアダム部１０の車体後方には取付部１２が設けられており、上記取付部１２には孔部１３、１４、１５が形成されている。上記孔部１３、１４、１５を用いて、エアダム部１０が車体下面５に取り付けられる。

図８は、図２におけるＹ８―Ｙ８線に沿ったエアダム部の断面説明図である。上記エアダム部１０の取付部１２は、フロントバンパ３の下端部８に備えられたクリップ１６を介し、取付ボルト１７を締め付けることにより、上記フロントバンパ３に取り付けられている。

上記エアダム部１０と一体化されているサイドエアダム部３０は、図３及び４に示されるように、略車幅方向に延びるとともに、フロントバンパ３の車体側面の外周部に沿って車体上方に延びている。上記サイドエアダム部３０は、その上方に取付部３１を備え、上記取付部３１には孔部３２、３３が形成されている。

図９は、図２におけるＹ９―Ｙ９線に沿ったサイドエアダム部の断面説明図である。上記サイドエアダム部３０は、その取付部３１がホイールハウス内に取り付けられたスプラッシュシールド７とフロントバンパ３の後端部９の間に挟み込まれ、グロメット３４を介して車体に取り付けられている。

上記のように、エアダム部１０の車体後方にはデフレクタ部２０が配設されており、該デフレクタ部２０は、ホイールハウス６の車体前側で略車幅方向に延びるとともに、図４に示されるように車体下方に延びている。また、上記デフレクタ部２０は、その上部にフランジ部２１を備え、該フランジ部２１により車体下面５に取り付けられている。

図１０には、図３におけるＹ１０−Ｙ１０線に沿ったエアダム部及びデフレクタ部の断面説明図が示されている。上記のように車体下面に配設され、断面略Ｌ字状に形成されたエアダム部１０とデフレクタ部２０が示されている。図に示されるように、上記エアダム部１０の下端部の地上高Ｈ１が、上記デフレクタ部２０の下端部の地上高Ｈ２よりも高くなるように構成されている。

本実施形態では、図３に示されるように、上記エアダム部１０は、その車幅方向外方端部が車体後方に延びるとともに上記デフレクタ部２０の車幅方向外方端部と略連続するように配設され、上記デフレクタ部２０の車幅方向外方端部には、略車幅方向外方に延びるサイドエアダム部１２が配設されている。

次に、本実施形態に係る車両の走行状態における車体側面及び車体下面に沿う空気の流れについて説明する。
図１１は、車体前端部分が大きく絞り込まれた車両１０１について走行時の車体まわりの空気の流れを概略的に示した説明図であり、車体下方から見た空気の流れを示している。車体前部が略半円形状に形成されている車両においては、車体前方からの空気流Ｌ１は車体右前部に沿って流れ、ホイールハウス１０６及びその後方の車体側面に空気の剥離を生じている。この空気の剥離が生じる領域である車体側面には低圧領域Ａ１が形成されている。

車体下面に沿って流れる空気流Ｌ２は、車体下面に沿って車体後方に流れているが、車体側面に形成された上記低圧領域Ａ１により車幅方向外方に引き寄せられ、車体側面に吹き出される。これにより車体側面を流れる空気流Ｌ３は、渦を発生させながら車体後方に流れる。この空気流Ｌ３は更に、車体後方の流れも乱し空気抵抗を増大させることとなる。

図１２は、本実施形態に係る前部整流構造を備えた車両１について走行時の車体まわりの空気の流れを概略的に示した説明図であり、車体下方から見た空気の流れを示している。図１１と同様に、車体前部が略半円形状に形成されている車両においては、車体前方からの空気流Ｌ１１は車体右前部に沿って流れ、車体側面に空気の剥離を生じ、この空気の剥離が生じる領域である車体側面に低圧領域Ａ１１が形成されている。

しかし、本実施形態に係る車両の前部整流構造によれば、車体前部において下方に延びるエアダム部１０は、その車幅方向外方端部が車体後方に延びるとともに、ホイールハウス６の車体前側で略車幅方向に延びるデフレクタ部２０の車幅方向外方端部と略連続するように配設されることにより、エアダム部１０とデフレクタ２０との間をそれらの車幅方向外方端部において略塞いでいる。従って、車体前端部分からホイールハウス６にわたる領域において、前輪後部の車体側面に生ずる低圧領域Ａ１１よりも更に低い低圧領域Ａ１２を形成することができ、車体下面に沿って車幅方向内方部を車体後方に流れる空気流Ｌ１２が車幅方向外方へ吹き出されることを抑制することができる。

このように、車幅方向内方部を流れる空気流Ｌ１２が、車幅方向外方へ吹き出されることが抑制されているので、車体側面を流れる空気流Ｌ１１と車体下面を流れる空気流Ｌ１２とが分離した状態で車体後方に流れ、車体側面及び車体下面の空気の流れを整流させることが可能であり、空気抵抗を低減させることができる。

本実施形態では、上記デフレクタ部２０の車幅方向外方端部に、略車幅方向に外方に延びるサイドエアダム部３０が配設されることにより、前輪後部の車体側面に生ずる低圧領域Ａ１１を更に小さくすることができるので、車体下面に沿って車幅方向内方部を車体後方に流れる空気流Ｌ１２が車幅方向外方へ吹き出されることを更に抑制することが可能である。

また、図１０に示されるように、上記エアダム部１０の下端部の地上高Ｈ１が、上記デフレクタ部２０の下端部の地上高Ｈ２よりも高くなるように構成されているので、車体前部下端から前輪タイヤ外周への接平面が地面となす最小角度である車体のアプローチアングルを確保することができる。
従って、上記エアダム部及び上記サイドエアダム部を備えた車両が、例えば平坦な道路から斜面に向かう場合などにおいて、車体前部と路面などとの干渉の防止を確保することができる。

上記のように、エアダム部１０を車体下面に配設することにより、車体前方からの空気流は、車体下面を平らにすることが困難である左右の前輪にかかる領域において車体下面から離れ、上記領域の車体後方において再び車体下面に沿って流れることができる。このことは、空気抵抗係数（Ｃｄ値）を低減させるとともに空気揚力係数（Ｃｌ値）を低減させることができ、走行安定性も向上させることができる。

本実施形態では、上記エアダム部の車体後方にデフレクタ部２０を備え、上記エアダム部１０の地上高Ｈ１が、上記デフレクタ部２０の地上高Ｈ２よりも高くなるように構成されているので、上記効果をより有効に奏することができる。

また、上記サイドエアダム部３０が、エアダム部１０と一体化されることにより、例えば、上記サイドエアダム部３０と上記エアダム部１０とが別部材で構成される場合のように、それらの間に分割線あるいは間隙などが存在しないので車体前部の外観を向上させることができる。

更に、本実施形態のように、車体前部が平面視において略半円形状を有する車両では、車体前部において車体側面を流れる空気の剥離が大きくなるので、車体下面の車幅方向内方部を車体後方に流れる空気流Ｌ１２が車幅方向外方へ吹き出されることをより有効に抑制することができる。

本実施形態に係るエアダム部の変形例が図１３及び図１４に示されている。
図１３は、本実施形態に係るエアダム部の変形例を備えた車体前部の正面図であり、図１４は、本実施形態に係るエアダム部の変形例を備えた車体前部の底面図である。なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の構成を備え、同様の作用をなすものについては、同一符号を付し、それ以上の説明は省略する。

車体前部が平面視で略半円形状に形成される車両は、上記実施形態と同様に、ホイールハウス６の車体前方において略車幅方向に延びるデフレクタ部２０と、上記デフレクタ部３０の車幅方向外方端部に、略車幅方向外方に延びるサイドエアダム部３０を備えている。図に示されるように、左右のエアダム部が一体化された構造を備えたエアダム部４０が、車体前部において下方に延びるとともにフロントバンパ３の外周部に略沿って配設されている。

上記実施形態と同様に、上記エアダム部４０の車幅方向外方端部は、車体後方に延びるとともに上記デフレクタ部２０の車幅方向外方端部と略連続するように配設されている。それによりエアダム部４０とデフレクタ部２０との間をそれらの車幅方向外方端部において略塞いでいるので、車体前端部分からホイールハウス６にわたる領域において、前輪後部の車体側面に生ずる低圧領域よりも更に低い低圧領域を形成することができ、車体下面に沿って車幅方向内方部を車体後方に流れる空気流が車幅方向外方へ吹き出されることを抑制することができる。

上記エアダム部４０が車幅方向にわたって延在しているので、車体前方からの空気流が、車体下面を平らにすることが困難である左右の前輪にかかる領域において車体下面から離れ、上記領域の車体後方において再び車体下面に沿って流れることをより効果的に行うことができる。このことは、空気抵抗係数及び／又は空気揚力係数を更に低減させるので、更に空気抵抗を低減させるとともに走行安定性を向上させることが可能である。

本実施形態では、エアダム部１０とサイドエアダム部３０が一体化して構成されており、車体前部の外観を向上させているが、それらを別体で構成することも可能である。エアダム部１０、サイドエアダム部３０、及びデフレクタ部２０をそれぞれ別体で構成しても、それらの何れかの組み合わせを一体化として構成してもよい。これらの場合においても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明は、例えば自動車等の車両、特に、車体前部が平面視で大きな絞込みを有する車両などに好適に適用可能である。

本発明の実施形態に係る前部整流構造を備えた車両の斜視図である。 図１に示した車両の車体前部の正面説明図である。 図１に示した車両の車体前部の底面図である。 図１に示した車両の車体前部の左側面図である。 図１に示した車両の右前部を拡大して示した斜視図である。 前記車両のエアダム部及びサイドエアダム部の正面図である。 前記エアダム部及びサイドエアダム部の平面図である。 図２におけるＹ８―Ｙ８線に沿ったエアダム部の断面説明図である。 図２におけるＹ９―Ｙ９線に沿ったサイドエアダム部の断面説明図である。 図３におけるＹ１０−Ｙ１０線に沿ったエアダム部及びデフレクタ部の断面説明図である。 車体前端部分が大きく絞り込まれた車両について走行時の車体まわりの空気の流れを概略的に示した説明図である。 本実施形態に係る前部整流構造を備えた車両について走行時の車体まわりの空気の流れを概略的に示した説明図である。 本実施形態に係るエアダム部の変形例を備えた車体前部の正面図である。 本実施形態に係るエアダム部の変形例を備えた車体前部の底面図である。

符号の説明

２ 前輪
３ フロントバンパ
６ ホイールハウス
１０、４０ エアダム部
１１ 受風面部
２０ デフレクタ部
３０ サイドエアダム部
Ｈ 地上高

Claims (3)

1. 平面視において略半円形状を有する車体前部に、車体後方への走行風を受ける受風面部を備えフロントバンパの下方に突出するエアダム部と、前輪が収められるホイールハウスの車体前側で略車幅方向に延びるとともに車体下方に突出するデフレクタ部とを有する車両の前部整流構造であって、
   前記エアダム部は、車幅方向内方側から車幅方向外方側に向かうにつれて車体後方側に位置するように設けられるとともに該エアダム部の車幅方向外方側の端部が前記デフレクタ部の車幅方向外方側の端部に近接して設けられ、
   前記デフレクタ部の車幅方向外方側には略車幅方向に延びるサイドエアダム部がさらに設けられ、
   前記サイドエアダム部は、該サイドエアダム部の車幅方向内方側の端部が前記デフレクタ部の車幅方向外方側の端部に近接して設けられるとともに、フロントバンパの側面の外周部に沿って車体上下方向に延びるように設けられている、
   ことを特徴とする車両の前部整流構造。
2. 前記エアダム部の下端部の地上高が、前記デフレクタ部の下端部の地上高よりも高くなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の前部整流構造。
3. 前記サイドエアダム部が、前記エアダム部と一体化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の前部整流構造。

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